第四章測評—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一冊課后習題

1、第四章測評(時間:60分鐘滿分:100分)一、單項選擇題(本題共8小題,每小題3分,共24分。每個小題中只有一個選項是正確的)1.2019年5月20日是世界計量日,該世界計量日的主題是“國際單位制根本性的飛躍”。下列選項中都屬于國際單位制中的基本單位的是() A.質量長度時間B.牛千克秒C.厘米克秒D.千克秒米2.如圖所示,在一輛表面光滑且足夠長的小車上,有質量為m1和m2的兩個小球(m1>m2),兩個小球隨小車一起勻速運動,當車突然停止運動時,若不考慮其他阻力,則兩個小球()A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.無法確定3.如圖所示,一輕質彈簧上端固定在升降機的天花板上,下端掛一

2、小球,在升降機勻速豎直下降過程中,小球相對于升降機靜止,若升降機突然停止運動,設空氣阻力可忽略不計,彈簧始終在彈性限度內,且小球不會與升降機的內壁接觸,則小球在繼續(xù)下降的過程中()A.小球的加速度逐漸減小,小球處于失重狀態(tài)B.小球的加速度逐漸增大,小球處于超重狀態(tài)C.小球的速度逐漸減小,小球處于失重狀態(tài)D.小球的速度逐漸增大,小球處于超重狀態(tài)4.(2019北京東城區(qū)高一上期末)一個恒力作用在質量為m1的物體上,產(chǎn)生的加速度大小為a1;作用在質量為m2的物體上,產(chǎn)生的加速度大小為a2,若這個恒力作用在質量為m1-m2的物體上,則產(chǎn)生的加速度大小等于(m1>m2)()A.a1a2B.a1a2

3、C.a1a2a2-a1D.a1a2a1-a25.(2018全國)如圖,輕彈簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上,使其向上做勻加速直線運動。以x表示P離開靜止位置的位移,在彈簧恢復原長前,下列表示F和x之間關系的圖像可能正確的是()6.如圖所示,冰壺在冰面運動時,可以在較長時間內保持運動速度的大小和方向不變,我們可以說冰壺具有較強的保持運動狀態(tài)不變的“本領”,這里所指的“本領”是冰壺的慣性。冰壺的慣性大小取決于()A.冰壺的速度B.冰壺的質量C.冰壺的加速度D.冰壺受到的合外力7.一個質量為2 kg的物體,在5個共點力的作用下保持靜止。若同時

4、撤去其中大小分別為15 N和10 N的兩個力,其余的力保持不變,此時該物體的加速度大小可能是()A.2 m/s2B.3 m/s2C.13 m/s2D.15 m/s28.如圖所示,相同材質物塊A、B的質量分別為m1、m2,置于粗糙的水平面上。當水平力F作用于A上,兩物體一起做勻加速直線運動時,A、B間作用力大小為F1;當水平力F作用于B上,兩物體一起做勻加速直線運動時,A、B間作用力大小為F2,在兩次作用過程中()A.兩物體的加速度的大小之比為m1m2B.F1+F2<FC.F1+F2=FD.F1F2=m1m2二、多項選擇題(本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個選項中,有多

5、項符合題目要求。全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分)9.將物體豎直向上拋出,假設運動過程中空氣阻力不變,其速度時間圖像如圖所示,g取10 m/s2,則()A.上升、下降過程中加速度大小之比為119B.上升、下降過程中加速度大小之比為101C.物體所受的重力和空氣阻力之比為91D.物體所受的重力和空氣阻力之比為10110.如圖所示,電梯的頂部掛有一個彈簧測力計,其下端掛了一個重物,電梯豎直方向勻速直線運動時,彈簧測力計的示數(shù)為10 N,在某時刻電梯中的人觀察到彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)? N,關于電梯的運動,以下說法正確的是(g取10 m/s2)()A.電梯可能向上加速運動,加速度大

6、小為2 m/s2B.電梯可能向下加速運動,加速度大小為2 m/s2C.電梯可能向上減速運動,加速度大小為2 m/s2D.電梯可能向下減速運動,加速度大小為2 m/s211.如圖所示,一輛有動力驅動的小車上有一水平放置的彈簧,其左端固定在小車上,右端與一小球相連,設在某一段時間內小球與小車相對靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài),若忽略小球與小車間的摩擦力,則在這段時間內小車可能是()A.向右做加速運動B.向右做減速運動C.向左做加速運動D.向左做減速運動12.(2019山西大學附中高一上期末)如圖所示,質量均為m的A、B兩物塊置于光滑水平地面上,A、B接觸面光滑,傾角為,現(xiàn)分別以水平推力F1、F2作用于A物

7、塊上,保持A、B相對靜止共同運動,則下列說法中正確的是()A.采用甲方式比采用乙方式的最大加速度大B.兩種情況下獲取的最大加速度相同C.兩種情況下所加的最大推力相同D.采用乙方式可用的最大推力大于甲方式的最大推力三、非選擇題(本題共6個小題,共60分)13.(8分)某同學欲運用牛頓第二定律測量滑塊的質量M,其實驗裝置如圖甲所示,設計的實驗步驟如下。甲(1)調整長木板傾角,當鉤碼的質量為m0時滑塊恰好沿木板向下做勻速運動;(2)保持長木板傾角不變,撤去鉤碼m0,將滑塊移近打點計時器,然后釋放滑塊,滑塊沿長木板向下做勻加速直線運動,并打出點跡清晰的紙帶如圖乙所示(打點計時器的工作頻率為50 Hz)

8、。乙丙請回答下列問題:打點計時器在打下D點時滑塊的速度vD= m/s;(結果保留3位有效數(shù)字) 滑塊做勻加速直線運動的加速度a= m/s2;(結果保留3位有效數(shù)字) 滑塊質量M=(用字母a、m0和當?shù)刂亓铀俣萭表示)。 (3)保持木板傾角不變,掛上質量為m(均小于m0)的鉤碼,滑塊沿木板向下勻加速運動,測出滑塊的加速度;多次改變鉤碼的質量,分別求出相應的加速度。(4)若繩的拉力與所掛鉤碼的重力大小相等,作出a-mg圖像如圖丙所示,則由圖丙可求得滑塊的質量M=kg。(g取10 m/s2,結果保留3位有效數(shù)字) 14.(8分)(2019全國)如圖(a),某

9、同學設計了測量鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)的實驗。所用器材有:鐵架臺、長木板、鐵塊、米尺、電磁打點計時器、頻率50 Hz的交流電源、紙帶等。回答下列問題:圖(a)(1)鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)=(用木板與水平面的夾角、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示)。 (2)某次實驗時,調整木板與水平面的夾角使=30°。接通電源,開啟打點計時器,釋放鐵塊,鐵塊從靜止開始沿木板滑下。多次重復后選擇點跡清晰的一條紙帶,如圖(b)所示。圖中的點為計數(shù)點(每兩個相鄰的計數(shù)點間還有4個點未畫出)。重力加速度取9.80 m/s2?？梢杂嬎愠鲨F塊與木板間的動摩擦因數(shù)為(結果保留2位小數(shù))。 圖(

10、b)15.(6分)如圖所示為某人在冰面上用繩子拉著冰車玩耍的情景。已知冰車與冰車上小朋友的總質量為30 kg,細繩受到的拉力為100 N,拉力與水平方向的夾角為37°,冰車做勻速直線運動。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)求:(1)冰車對地面的壓力大小。(2)冰車與地面間的動摩擦因數(shù)。16.(8分)某運動員做跳傘訓練,他從懸停在空中的直升機上由靜止跳下,跳離直升機一段時間后打開降落傘減速下落,他打開降落傘后的速度時間圖像如圖(a)所示。降落傘用8根對稱的懸繩懸掛運動員,每根懸繩與中軸線的夾角為37°,如圖(b)所示。已

11、知運動員和降落傘的質量均為50 kg,不計運動員所受的阻力,打開降落傘后,降落傘所受的阻力Ff與下落速度v成正比,即Ff=kv。重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:(1)打開降落傘前運動員下落的高度;(2)阻力系數(shù)k和打開降落傘瞬間的加速度;(3)降落傘的懸繩能夠承受的拉力至少為多少。17.(14分)如圖所示,傳送帶與平板緊靠在一起,且上表面在同一水平面內,平板放在光滑水平面上,兩者長度分別為L1=8 m、L2=6 m。傳送帶始終以速度v=8 m/s向右勻速傳動?，F(xiàn)有一滑塊(可視為質點)輕輕放在傳送帶的左端,然后平穩(wěn)地滑上平板。

12、已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)1=0.5,滑塊與平板間的動摩擦因數(shù)2=0.4,滑塊質量m=1 kg,平板質量M=2 kg,g取10 m/s2。(1)求滑塊滑離傳送帶所用時間;(2)判斷滑塊能否離開平板。如果能離開,請計算離開平板時的速度大小;若不能離開,求滑塊距離平板右端的距離。18.(16分)一質量為m=0.4 kg的電動遙控玩具車在水平地面上做直線運動,如圖所示為其運動的v-t圖像的一部分,已知0.4 s以前車做勻變速運動,之后做變加速運動直到速度最大,2 s時刻關閉發(fā)動機,玩具車開始做勻減速運動最終停止,小汽車全過程中所受阻力可視為恒定。(1)關閉發(fā)動機后小車運動的時間;(2)求勻加速階

13、段小汽車的驅動力大小;(3)估算全過程小汽車行駛的距離。參考答案第四章測評1.D本題要求選國際單位制中的基本單位,其中A選項中都為物理量,不是單位,A錯誤;B項中的牛是國際單位制中的導出單位,B錯誤;C項中的克和厘米都不是國際單位制,C錯誤;只有D項中的千克、秒和米都是國際單位制中的基本單位。2.B小車表面光滑,因此小球在水平方向上沒有受到外力的作用。原來兩個小球與小車具有相同的速度,當車突然停止運動時,由于慣性,兩個小球的速度不變,所以不會相碰。3.B升降機突然停止,小球由于慣性繼續(xù)向下運動,但是受到彈簧的拉力越來越大,拉力方向與其運動方向相反,故小球做減速運動,加速度方向向上,則小球處于超

14、重狀態(tài);小球加速度增大,B項正確;A項、C項、D項錯誤。4.C恒力分別單獨作用于兩個物體上時,根據(jù)牛頓第二定律得F=m1a1F=m2a2當F作用在質量為(m1-m2)的物體上時,根據(jù)牛頓第二定律得a=Fm1-m2聯(lián)立以上三式可得a=a1a2a2-a1故選C。5.A選物塊P為研究對象進行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律F+FN-mg=ma,系統(tǒng)原來處于靜止狀態(tài),則F0=ma,F由開始隨x增加,FN變小,F變大,選項A正確。6.B慣性是物體本身具有保持原有運動狀態(tài)的屬性,其大小由物體本身的質量決定,故選B。7.B物體所受合力范圍為5 NF合25 N,因m=2 kg,故2.5 m/s2a12.5 m/s2

15、,故B正確。8.C選取整體法可知兩次整體的加速度均為F-(m1+m2)gm1+m2,A錯誤;根據(jù)題意可知F1=m2m1+m2F,F2=m1m1+m2F可知,F1+F2=F,B錯誤,C正確;F1F2=m2m1,D錯誤。9.AD上升、下降過程中加速度大小分別為a上=11 m/s2,a下=9 m/s2,由牛頓第二定律得mg+F阻=ma上,mg-F阻=ma下,聯(lián)立解得mgF阻=101,A、D正確。10.BC由電梯豎直方向做勻速直線運動時彈簧測力計的示數(shù)為10 N,可知重物的重力為10 N,質量為1 kg;當彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)? N時,則重物受到的合力為2 N,方向豎直向下,由牛頓第二定律得物體產(chǎn)生向

16、下的加速度,大小為2 m/s2,因沒有明確電梯的運動方向,故電梯可能向下加速,也可能向上減速,故選B、C。11.AD小球水平方向受到向右的彈簧彈力F,由牛頓第二定律可知,小球必定具有向右的加速度,小球與小車相對靜止,故小車可能向右做加速運動或向左做減速運動。選項A、D正確。12.BC甲方式中,F1最大時,A剛要離開地面,A受力如圖1所示,則FN1cos =mg對B:F'N1sin =ma1由牛頓第三定律可知F'N1=FN1乙方式中,F2最大時,B剛要離開地面,B受力如圖2所示,則FN2cos =mgFN2sin =ma2由可知FN2=FN1=FN1'由式可得a2=a1,

17、對整體易知兩種情況下所加的最大推力相同。故B、C項正確,A、D項錯誤。13.解析 從圖乙中可知xAB=5.20 cm,xBC=5.84 cm,xCD=6.45 cm,xDE=7.07 cm,xEF=7.70 cm。(2)相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=2×0.02 s=0.04 s,根據(jù)勻變速直線運動過程中的中間時刻速度等于該段時間內的平均速度可得,vD=xCE2T=6.45+7.072×0.04×10-2 m/s=1.69 m/s。根據(jù)逐差法可得a=xEF+xDE-xCD-xBC4T2=0.077 0+0.070 7-0.064 5-0.058 44×(0

18、.04)2 m/s2=3.88 m/s2?；瑝K做勻速運動時受力平衡,由平衡條件得m0g=Mgsin -Ff,撤去m0時滑塊做勻加速直線運動時,受到的合外力F合=Mgsin -Ff,由牛頓第二定律得F合=Ma,解得M=m0ga。(4)滑塊做勻速運動時受力平衡,由平衡條件得Mgsin -Ff=m0g,掛上質量為m的鉤碼時滑塊沿木板向下做勻加速直線運動,受到的合外力為F合'=Mgsin -Ff-mg,由牛頓第二定律得F合'=Ma,解得a=m0Mg-mMg,由圖丙所示圖像可知k=1M=3.5-2.50.20 kg-1=5 kg-1,解得M=0.200 kg。答案 (2)1.693.88

19、gam0(4)0.20014.解析 (1)對鐵塊受力分析得mgsin -mgcos =ma所以=gsin-agcos。(2)根據(jù)逐差法求加速度a=76.39-31.83-(31.83-5)×10-29T2 m/s2=17.73×10-29×0.12 m/s2=1.97 m/s2,=gsin-agcos=9.80×0.5-1.979.80×0.866=0.35。答案 (1)gsin-agcos(2)0.3515.解析 (1)研究冰車及小朋友整體FN=mg-Fsin 37°,得FN=240 N;冰車對地面的壓力FN'=FN=240

20、 N。(2)冰車勻速滑動,則Ff=FN',Ff=Fcos 37°得=FfFN'=80240=13。答案 (1)240 N(2)1316.解析 (1)打開降落傘前運動員做自由落體運動,根據(jù)速度位移公式可得運動員下落的高度為h=v022g,由題圖a可知:v0=20 m/s解得:h=20 m。(2)由題圖(a)可知,當速度為v=5 m/s時,運動員做勻速運動,受力達到平衡狀態(tài),由平衡條件可得:kv=2mg,即k=2mgv,解得:k=200 N·s/m。在打開降落傘瞬間,由牛頓第二定律可得:kv0-2mg=2ma,解得:a=30 m/s2,方向豎直向上。(3)根據(jù)題意可知,打開降落傘瞬間懸繩對運動員拉力最大,設此時降落傘上每根懸繩的拉力為FT,以運動員為研究對象,則有:8FTcos 37°-mg=ma,代入數(shù)據(jù)可解得:FT=312.5 N,故懸繩能夠承受的拉力至少為312.5 N。答案 (1)20 m(2)200 N·s/m30 m/s2方向豎直向上(3)312.5 N17.解析 (1)對滑塊分析受力。由牛頓第二定律可得:1mg=ma1解得a1=5 m/s2,設滑塊達到傳送帶速度v所用時間為t1,由運動學公式得v=a1t1,解得t1=1.6 s,滑塊的位移x1=12a1t12=6.4 m,1.6 s 后滑塊與傳送帶一起做勻速直線運動